Erosie van vuurvast werkmateriaal wordt gewoonlijk geclassificeerd als chemische, thermische en mechanische erosie, die alleen of in combinatie kan voorkomen, en de schade aan het vuurvaste materiaal kan continu zijn (ontbinding en erosie) of discontinu (scheuren en afbrokkelen), waarbij afsplintering leidt tot discontinue lokale scheiding van de vuurvaste stenen en ernstige infiltratie van slakken, met als hoogtepunt verdichting van de stenen dicht bij het hete vlak. . Het verschil in thermische uitzettingseigenschappen tussen de verdichte en niet-gepenetreerde gebieden veroorzaakt grote interne spanningen, die uiteindelijk leiden tot de vorming van scheuren en barsten. In het algemeen leidt een sterke thermische schok tot thermisch afsplinteren.
Deze paper focust op de fysische erosie van vuurvaste materialen voor kopersmeltovens, dwz 'thermische erosie' en 'mechanische erosie'. Dit is om de werkomstandigheden van vuurvaste materialen in kopersmeltovens te begrijpen en om de levensduur van de ovenbekleding beter en effectiever te verlengen.
1. Thermische erosie
2.1.1 Temperatuur
Hoewel de bruikbare temperatuur van vuurvaste materialen die worden gebruikt in kopersmeltovens (1600-1700°C) veel hoger is dan de werkelijke bedrijfstemperatuur van kopersmeltovens, speelt de temperatuur van kopersmeltovens een belangrijke rol in de continuïteit van vuurvaste erosie. Door grensvlakreacties met stoffen in het smeltbad wordt de hoge temperatuursterkte van de vuurvaste stenen aanzienlijk verminderd, en de verhoogde temperatuur leidt duidelijk tot een vermindering van de viscositeit van de bij hoge temperatuur verhitte gesmolten slak, verhoogde diffusie en snellere erosie.
1.2 Thermische schok
Temperatuurschommelingen veroorzaakt door onderbrekingen en onregelmatigheden in de werking van de oven kunnen spanningen in de vuurvaste stenen veroorzaken, en dergelijke spanningen kunnen, zodra ze hun grenswaarden overschrijden, leiden tot scheuren in de vuurvaste stenen. Grensvlakreacties tussen de ovenlading en de vuurvaste stenen kunnen de structuur verdichten en het vermogen van de vuurvaste stenen om spanning te absorberen nadelig beïnvloeden. De thermische schokstabiliteit van vuurvaste materialen neemt toe met toenemende materiaaltaaiheid en thermische geleidbaarheid, en neemt toe met afnemende thermische uitzettingscoëfficiënt en elasticiteitsmodulus. Een grote verhouding van breukmodulus tot elasticiteitsmodulus zal de vorming van scheuren verminderen en de elasticiteit van het materiaal verbeteren.
2. Mechanische erosie
2.1 Slijtage
Slijtage wordt in de eerste plaats veroorzaakt door de beweging van materialen in de smeltoven (inclusief vloeibaar metaal, slakken, ovenlading en stof gevormd na vervluchtiging van gas), en in de tweede plaats door het sproeien van materialen in de oven tijdens bepaalde speciale processen, die allemaal factoren zijn die leiden tot voortdurende erosie van het vuurvaste materiaal van de ovenbekleding.
2.2 Botsingsbelasting
De spanningseffecten van stoten, botsen en slijpen veroorzaakt door het blazen van materiaal in de smeltoven veroorzaken scheuren in het vuurvaste materiaal en slijtage van het vuurvaste materiaal.
2.3 Mechanische vermoeidheid
De oorzaken en gevolgen van mechanische vermoeiing zijn vergelijkbaar met die van thermische vermoeiing, met het verschil dat mechanische vermoeiing een dieper gebied in de vuurvaste stenen aantast dan thermische vermoeiing, en dat mechanische vermoeiing meestal belangrijker is voor draaitrommelovens met cyclisch wisselende belastingen.